拓普康全站仪使用原理讲解

1、 学习目标学习目标 通过本章的学习通过本章的学习, ,了解电子全站仪的特点、全了解电子全站仪的特点、全 站仪的基本构造、全站仪各按键的功能；能够掌站仪的基本构造、全站仪各按键的功能；能够掌 握全站仪的基本使用方法握全站仪的基本使用方法; ;能够操作全站仪进行能够操作全站仪进行 角度测量、距离测量、坐标测量等各种测量方法。角度测量、距离测量、坐标测量等各种测量方法。 6.16.1全站仪的结构全站仪的结构 1电子经纬仪电子经纬仪 电子经纬仪的外形、机械转动部分及光学照准部分与一般光学经电子经纬仪的外形、机械转动部分及光学照准部分与一般光学经 纬仪基本相同，其主要的不同在于：电子经纬仪采用电子手段测

2、定纬仪基本相同，其主要的不同在于：电子经纬仪采用电子手段测定 不同方向的角度，在其内部还装置了一个微处理器，由它来控制电不同方向的角度，在其内部还装置了一个微处理器，由它来控制电 子测角、测距，以及各项固定参数如温度、气压等信息的输入、输子测角、测距，以及各项固定参数如温度、气压等信息的输入、输 出，还由它进行安置、观测误差的改正、有关数据的实时处理及控出，还由它进行安置、观测误差的改正、有关数据的实时处理及控 制电子手薄。制电子手薄。 2光电测距仪光电测距仪 3数据自动记录装置（电子手簿）数据自动记录装置（电子手簿） 全站仪一般均有与之相匹配的数据自动记录装置，称之为电全站仪一般均有与之相匹

3、配的数据自动记录装置，称之为电 子手簿。一般电子手簿与全站仪连接时，自动记录测量数据；若子手簿。一般电子手簿与全站仪连接时，自动记录测量数据；若 不连接，则可由键盘输入观测数据，并按自动记录的格式记录。电不连接，则可由键盘输入观测数据，并按自动记录的格式记录。电 子手簿也包含微处理器，并配有双向传送电路，能实现数据由速测子手簿也包含微处理器，并配有双向传送电路，能实现数据由速测 仪向微机或速测仪的双向数据传送。一般通讯接口为仪向微机或速测仪的双向数据传送。一般通讯接口为RS-232C标准标准 通用接口。此外，还配有不少程序，如能进行自由设站的坐标计算，通用接口。此外，还配有不少程序，如能进行自

4、由设站的坐标计算， 交会法计算和放样数据计算等。交会法计算和放样数据计算等。 6.2 拓普康拓普康GTS211D全站仪的使用全站仪的使用 拓普康GTS211D电子全站仪外形如图61所示，有两面操作按键 及显示窗，操作很方便。除能进行角度测量、距离测量、坐标测 量、偏心测量， 悬高测量和对 边测量外，还 能进行数据采 集，放样及存 储管理 图61 拓普康GTS211D全站仪 GTS211D系列全站仪只有系列全站仪只有10个按键，如图个按键，如图62所示，所示， 其名称与功能见表其名称与功能见表61。 表61 GTS2100系列全站仪的按键名称及功能 键键名称名称功能功能 坐标测量键坐标测量键坐标

5、测量模式坐标测量模式 距离测量键距离测量键距离测量模式距离测量模式 ANG角度测量键角度测量键角度测量模式角度测量模式 MENU菜单键菜单键在菜单模式和正常测量模式之间切换，在在菜单模式和正常测量模式之间切换，在 菜单模式下设置应用测量与调节方式菜单模式下设置应用测量与调节方式 ENS退出键退出键返回测量模式或上一层模式返回测量模式或上一层模式 从正常测量模式直接进入数据采集模式从正常测量模式直接进入数据采集模式 或放样模式或放样模式 POWER电源键电源键 电源开关电源开关 F1F4软 键 （ 功 能软 键 （ 功 能 键）键） 对应于显示的软键信息对应于显示的软键信息 表表62 GTS21

6、1D显示窗内常用符号的意义显示窗内常用符号的意义 显示显示内容内容显示显示内容内容 V垂直角垂直角E东向坐标东向坐标 HR水平角（右）水平角（右）Z高程高程 HL水平角（左）水平角（左）EDN（电子测距）电子测距） 正在进行正在进行 HD水平距离水平距离M以米为单位以米为单位 VD高差高差Ft以英尺为单位以英尺为单位 SD斜距斜距Fi以英尺与英寸为单位以英尺与英寸为单位 N北向坐标北向坐标 表表63 角度测量模式角度测量模式 页码页码软键软键显示符号显示符号功能功能 1 F1 F2 F3 F4 OSET HOLD HSET P11 水平角度为水平角度为000 锁定水平角锁定水平角 通过键入数字

7、设置水平角通过键入数字设置水平角 显示第显示第2页软键功能页软键功能 2 F1 F2 F3 F4 TILT REP V P22 设置倾斜改正，如果选择设置倾斜改正，如果选择ON。则显示窗显示则显示窗显示 倾角改正数倾角改正数 角度重复测量模式，角度重复测量模式，这个功能仅这个功能仅GTS211D 才有垂直角、百分比坡度模式才有垂直角、百分比坡度模式 显示第显示第3页软键功能页软键功能 3 F1 F2 F3 F4 HBZ R/L CMPS P33 对每隔对每隔90水平角设置蜂鸣声水平角设置蜂鸣声 变换水平角的右变换水平角的右/左旋转计数方向左旋转计数方向 变换天顶距变换天顶距/高度角高度角 显示

8、第显示第1页软键功能页软键功能 表表64 距离测量模式距离测量模式 1 F1 F2 F3 F4 MEAS MODE S/A P11 启动测量启动测量 设置测量模式精测设置测量模式精测/粗测粗测/跟踪跟踪 设置音响模式设置音响模式 显示第显示第2页软键模式页软键模式 2 F1 F2 F3 F4 OFSE T SO M/f/i P22 偏心测量模式偏心测量模式 放样测量模式放样测量模式 米，英尺，或者英尺、英寸单位的米，英尺，或者英尺、英寸单位的 变换变换 显示第显示第1页软键功能页软键功能 表表65 坐标测量模式坐标测量模式 1 F1 F2 F3 F4 MEAS MODE S/A P11 开始测

9、量开始测量 设置测量模式精测设置测量模式精测/粗测粗测/跟踪跟踪 设置音响模式设置音响模式 显示第显示第2页软键模式页软键模式 2 F1 F2 F3 F4 RHT I N S HT OCC P22 通过输入设置棱镜高度通过输入设置棱镜高度 通过输入设置仪器高度通过输入设置仪器高度 通过输入设置测站点坐标通过输入设置测站点坐标 显示第页软键功能显示第页软键功能 3 F1 F2 F3 F4 OFSET SO M/f/i P33 偏心测量模式偏心测量模式 放样测量模式放样测量模式 米，英尺，或者英尺、英寸单位的变米，英尺，或者英尺、英寸单位的变 换换 显示第显示第1页软键功能页软键功能 1全站仪测量

10、的注意事项全站仪测量的注意事项 : (1)严禁将仪器直接放到地面上，以免砂土对中心螺旋造成损坏。严禁将仪器直接放到地面上，以免砂土对中心螺旋造成损坏。 (2)不能用望远镜直接照准太阳，以免伤害眼睛和使测距总发光二极不能用望远镜直接照准太阳，以免伤害眼睛和使测距总发光二极 管受损。管受损。 (3)在强光下、雨天或潮湿环境下测量时，请在伞的掩护下进行。在强光下、雨天或潮湿环境下测量时，请在伞的掩护下进行。 (4)迁站时，勿必将仪器从三角架上取下。迁站时，勿必将仪器从三角架上取下。 (5)仪器要小心轻放，避免强烈的撞击或振动。仪器要小心轻放，避免强烈的撞击或振动。 (6)观测者离开仪器时，应给仪器罩

11、上保护罩。观测者离开仪器时，应给仪器罩上保护罩。 (7)在取下内部电池时，应先关掉电源。在取下内部电池时，应先关掉电源。 (8) 将仪器放入仪器箱时，应先取下电池，并按所示布局摆放。关将仪器放入仪器箱时，应先取下电池，并按所示布局摆放。关 箱时，应确保仪器和干燥剂是干燥的，以避免由于内部潮湿而损坏箱时，应确保仪器和干燥剂是干燥的，以避免由于内部潮湿而损坏 仪器仪器。 (9)距离测量单位距离测量单位:米米( m)、英尺英尺(ft )。出厂时设为米出厂时设为米(m)。 (10)大气折光和地球曲率常数大气折光和地球曲率常数K的选择的选择:k=0,k=0.14,k=2.0,出厂时设出厂时设 k=0.1

12、4。 (11)垂角自动补偿或不补偿的选择垂角自动补偿或不补偿的选择,出厂时设为选择补偿。出厂时设为选择补偿。 图63 图 64 42放样（放样（O） 在距离测量模式下，按（在距离测量模式下，按（O）键（第键（第2页页F2）可进可进 行距离放样，显示出测量的距离与设计的放样距离之差。行距离放样，显示出测量的距离与设计的放样距离之差。 在放样（在放样（O）模式下，选择平距（模式下，选择平距（HD）、）、高差（高差（VD） 和斜距（和斜距（SD）中的一种测量方式输入放样设计的距离，中的一种测量方式输入放样设计的距离， 然后照准棱镜，按然后照准棱镜，按 键，开始放样测量，显示测量键，开始放样测量，显示

13、测量 距离与放样设计距离之差。移动棱镜，直到与设计距离的距离与放样设计距离之差。移动棱镜，直到与设计距离的 差值为差值为0m。 GTS211D全站仪可在坐标测量模式 下直接测定碎部点（立 棱镜点）坐标。在坐标测量之前必须将全站仪进行定向。输入测站 点坐标。若测量三维坐标，还必须输入仪器高和棱镜高。具体操作 如下： 在坐标测量模式下，先通过 第二页的F1（R.HT）,F2 (INS.HT) , F3 (OCC)分别输 入棱镜高、仪器高和测站点 坐标，再在角度测量模式下 ，照准后向点（后视点）， 设定测站点到水平度盘读数 ，完成全站仪的定向。然后 照准立于碎部点的棱镜， 按 键，开始测量， 显示碎

14、部点坐标（N，E，Z） 即（X，Y，H）。 5坐标测量坐标测量 图 65 6数据采集数据采集 GTS-211D全站仪可将测量数据存储在内存中，内存可分配给测 量数据（被采集的数据）和已知数据（放样点或控制点的坐标数据 ）存储，最多可存储2000点。 GTS-211D全站仪菜单模式（特殊模 式）内容很多，可进行数据采集、放样、存储管理、专用测量（悬 高测量、对边测量、测站点增测、面积计算等等）及设置工作。下 面重点介绍数据采集及存储管理按MENU键，仪器进入特殊模式，显 示主菜单： 按（DATA-COLLECT） 键，仪器进入 数据采集工作 状态；按 （MEMORY MGR） 键，内存管理工作状

15、态。 611测站设置测站设置 在特殊模式下，选择（在特殊模式下，选择（DATA-COLLECT），），使仪器进入数据采使仪器进入数据采 集工作状态。首先提示输入数据采集文件名集工作状态。首先提示输入数据采集文件名 这个文件可在这个文件可在“LIST”下通过按或键下滚动文件目录，选定一下通过按或键下滚动文件目录，选定一 个文件名；也可直接个文件名；也可直接 输入文件名。随后数据采集菜单输入文件名。随后数据采集菜单2/3下，输入下，输入 测站数据（测站点坐标测站数据（测站点坐标仪器高等）及后视点数据（后视点坐标或仪器高等）及后视点数据（后视点坐标或 定向角度定向角度目标高等）照准后视点。选择目标高

16、等）照准后视点。选择“测量测量”，即完成测站设，即完成测站设 置。置。 测站点数据可由如下两种方法设定：测站点数据可由如下两种方法设定： (1)(1)利用内存中的坐标数据来决定。利用内存中的坐标数据来决定。 (2)(2)直接由键盘输入。直接由键盘输入。 后视点数据可按下三种方法设定后视点数据可按下三种方法设定 (1)利用利用内存中的坐标数据决定。内存中的坐标数据决定。 (2)直接直接键入后视点坐标。键入后视点坐标。 (3)直接直接键入定向。键入定向。 612参数设置参数设置 进行数据采集之前，应进行有关参数设置，如选择精测模式、单进行数据采集之前，应进行有关参数设置，如选择精测模式、单 次测距

17、、记录数据前要确认测量结果、先输入有关数据后进行测量次测距、记录数据前要确认测量结果、先输入有关数据后进行测量 （EDIT-MEAS）、）、退出数据采集模式时退出数据采集模式时(ERE)、自动自动 将测量数据转换成坐标数据文件等。参数设置在数据采集菜单将测量数据转换成坐标数据文件等。参数设置在数据采集菜单3/3下下 进行，按进行，按 （CONFIG）键，显示键，显示CONFIG菜单菜单1/2或或2/2， 逐一设定。逐一设定。 62“数据采集数据采集”的操作步骤的操作步骤 621键入控制点坐标键入控制点坐标 先由主菜单中的内存管理（先由主菜单中的内存管理（MEMORY MGR）进入坐标输入（进入

18、坐标输入（ COORD.INPUT）状态：状态： (1)输入输入便于记忆的文件名。便于记忆的文件名。 (2)输入点号输入点号PT# (3)依次依次输入输入N（x）、）、E（y）、）、Z（H）坐标数据。坐标数据。 (4)输入完坐标后，进入下一个点的输入，点号输入完坐标后，进入下一个点的输入，点号PT#自动加自动加1。 若输入的内容有误，可在存储管理菜单中，通过删除文件的坐若输入的内容有误，可在存储管理菜单中，通过删除文件的坐 标数据菜单（标数据菜单（DELETE COORD）删除有误的坐标。删除有误的坐标。 622 整置仪器整置仪器 在测站点上对中、整平，按下仪器电源开关在测站点上对中、整平，按

19、下仪器电源开关POWER，转动望转动望 远镜，使全站仪进入观测状态，再按远镜，使全站仪进入观测状态，再按MENU 键，进入主菜单。键，进入主菜单。 623 输入数据采集文件名输入数据采集文件名 在主菜单下，选择数据采集（在主菜单下，选择数据采集（DATA COLLECT），），输入数据采集文件名。输入数据采集文件名。 这个文件名与内业输入控制点坐标的文件名相同。可以直接键入（这个文件名与内业输入控制点坐标的文件名相同。可以直接键入（INPUT），），也也 可以从库里查找（可以从库里查找（LIST）。）。若内业没有输入控制点坐标，这时要输入便于记忆若内业没有输入控制点坐标，这时要输入便于记忆 的

20、数据采集文件名，按的数据采集文件名，按ENT键输入。键输入。 624输入测站点数据输入测站点数据 在数据采集菜单在数据采集菜单1/3下，选择下，选择F1（OCC.PT#INPUT），），分别输入测站点的点号（分别输入测站点的点号（ PT#）或坐标（或坐标（N，E，Z）、）、测站编码（测站编码（ID）、）、仪器高（仪器高（INS.HT）。）。按按F4（ OCNEZ）键输入测站点点号或坐标。是输入点号还是直接输入坐标，由键输入测站点点号或坐标。是输入点号还是直接输入坐标，由F3（ NEZ）切换。最后按切换。最后按ENT键输入。若采用无码作业，测站上可不输入编码（键输入。若采用无码作业，测站上可不输

21、入编码（ID ），），用键跳过去；若测平面图，仪器高（用键跳过去；若测平面图，仪器高（INS.HT）可不输入。可不输入。 625 输入后视点（定向点）数据输入后视点（定向点）数据 在数据采集菜单在数据采集菜单1/3下，选择下，选择F2（BACKSIGHT）键进入后视点（定向点）数据键进入后视点（定向点）数据 设置状态。按设置状态。按F4（BS）键即可输入定向点坐标或定向角，通过按键即可输入定向点坐标或定向角，通过按F3（NE/AZ） 键可使输入方法在坐标值、设置水平角和坐标点之间交替切换。另外，在后视点键可使输入方法在坐标值、设置水平角和坐标点之间交替切换。另外，在后视点 数据设置（数据设置（

22、BACKSIGHT）状态下，按、键，可直接输入后视点编码和目标高（状态下，按、键，可直接输入后视点编码和目标高（ 棱镜高）。棱镜高）。 626定向定向 当测站点数据和后视点输入完成后，按当测站点数据和后视点输入完成后，按F3（MEAS）键，再照准键，再照准 后视点，选择一种测量模式，如按后视点，选择一种测量模式，如按F2（SD）键，进入斜距测量；按键，进入斜距测量；按 F3（NEZ）键，进入坐标测量。这时，水平度盘自动设置为后视点键，进入坐标测量。这时，水平度盘自动设置为后视点 的方位角值。然后返回数据采集菜单的方位角值。然后返回数据采集菜单1/3。 627碎部点测量碎部点测量 在数据采集菜单在数据采集菜单1/3下，按下，按F3（FS/SS）键即开始碎部点测量。照键即开始碎部点测量。照 准目标（棱镜），